(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が移動するときにこの移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制する移動体の気流はく離抑制構造であって、
前記移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部と、
前記はく離抑制部に復元力を作用させる復元力作用部とを備え、
前記はく離抑制部は、前記移動体の速度に応じてこの移動体の前面から開閉し、このはく離抑制部が開く方向に作用する空気力が前記復元力よりも大きいときにはこの移動体の前面から開き、このはく離抑制部が開く方向に作用する空気力が前記復元力よりも小さいときにはこの移動体の前面に閉じること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の速度が所定値を越えるときにはこの移動体の前面から開き、前記移動体の速度が所定値以下であるときにはこの移動体の前面に閉じること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記復元力作用部は、前記はく離抑制部に復元力を付与するばね部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部が開閉するときに発生する衝撃を緩和する衝撃緩和部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項５】
請求項４に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記衝撃緩和部は、前記はく離抑制部に減衰力を付与するダンパ部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の前面から開いたときには、この移動体の前面に衝突した気流をこの移動体の側面に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制すること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、内側フィン部と外側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるルーバー部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の側面と内側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるとともに、この内側フィン部と外側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるルーバー部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項９】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の側面との間の間隙部に前記気流を通過させるフィン部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の前面から開いたときには、この移動体の前面に衝突した気流をこの移動体の上面に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制すること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１１】
請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、内側フィン部と外側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるルーバー部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１２】
請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の上面と内側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるとともに、この内側フィン部と外側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるルーバー部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１３】
請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の上面との間の間隙部に前記気流を通過させるフィン部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の前面よりも前側で気流を衝突させこの衝突した気流をこの移動体の側面前端部に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制すること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１５】
請求項１４に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の移動方向に幅方向が一致し、前記移動体の左右方向に厚さ方向が一致する板状部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の前面よりも前側で気流を衝突させこの衝突した気流をこの移動体の上面前端部に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制すること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【請求項１７】
請求項１６に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
前記はく離抑制部は、前記移動体の移動方向に幅方向が一致し、前記移動体の上下方向に厚さ方向が一致する板状部を備えること、
を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体が移動するときにこの移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制する移動体の気流はく離抑制構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鉄道車両は、車両走行時に車体側方における空気流の発生を抑制するために、先頭車両の妻面の両側部に車体中心側に向かって湾曲する板状部材を備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の鉄道車両では、先頭車両の妻面に衝突した気流を板状部材によって車体の上方及び下方に分離して導くことによって、車両走行時に車体側方に発生する気流を抑制し、プラットホーム上に発生する列車風を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2003-246265号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高速列車がトンネル入口側坑口に突入するとトンネル内に圧縮波が発生する。この圧縮波はトンネル内を伝播する。そして、圧縮波が出口側坑口に到達した時、パルス状の圧力波であるトンネル微気圧が外部へ放出される。一方、圧縮波は坑口や列車端で反射しトンネル内を往復し、列車に圧力変動を及ぼす。圧力変動は、車内におけるいわゆる「耳つん」現象などの原因となる。これらの現象には、列車突入時に形成される圧縮波の圧力の大きさ、および、圧力勾配（圧力の変化時間）が主に関係すると考えられる。
【０００５】
近年、車両性能の向上や線形改良により在来線でも高速化が進み、特に先頭部端部に丸みのほとんど無い切妻型列車のトンネル突入時に形成される圧縮波について、その圧力の大きさおよび圧力勾配が増大する傾向にある。これらの増大の主原因は、列車の切妻型先頭部からの流れのはく離による見かけの車両断面積増大が考えられている。この圧縮波の圧力の大きさおよび圧力勾配が増大するのに伴い、耳つん、トンネル微気圧波などが増大する傾向にある。一方、先頭部からの流れのはく離が大きくなると、列車の空気抵抗も増大するという問題もあることが分かっている。
【０００６】
しかし、従来の鉄道車両では、プラットホーム上に発生する列車風の低減を目的としており、先頭車両の妻面に衝突した気流を板状部材によって車体の上方及び下方に導くと、車体の上面及び下面で気流がはく離するおそれがある。その結果、従来の鉄道車両では、列車風を低減することは可能であっても、トンネル微気圧波が発生してしまう問題点がある。
【０００７】
また、例えば、鉄道車両では、始発駅は同じであるが終着駅が異なる複数の列車を一つの列車として併合し、終着駅が異なるそれぞれの列車を途中駅で分割して終着駅まで運転することがあり、このような多層建て列車では先頭車両が中間車両になり先頭車両同士を互いに連結する必要がある。しかし、従来の鉄道車両では、板状部材を取り付けた先頭車両同士を連結して中間車両として編成中に組み込まれると、一方の車両の板状部材と他方の車両の板状部材とが干渉してしまうおそれがある。このため、従来の鉄道車両では、板状部材を取り付けた先頭車両同士を連結して編成中に組み込み、途中駅で列車を切り離して運用することができない問題点がある。
【０００８】
この発明の課題は、簡単な構造によって移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制することができる移動体の気流はく離抑制構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図３、図５、図９、図１１、図１５、図１７、図２１、図２３、図２７及び図２９に示すように、移動体（２）が移動するときにこの移動体の先頭部からの気流（Ｆ）のはく離を抑制する移動体の気流はく離抑制構造であって、前記移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部（６）と、前記はく離抑制部に復元力を作用させる復元力作用部（１０Ａ，１０Ｂ）とを備え、前記はく離抑制部は、前記移動体の速度に応じてこの移動体の前面から開閉（３ａ）し、このはく離抑制部が開く方向に作用する空気力が前記復元力よりも大きいときにはこの移動体の前面から開き、このはく離抑制部が開く方向に作用する空気力が前記復元力よりも小さいときにはこの移動体の前面に閉じることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造（５）である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、前記はく離抑制部は、前記移動体の速度が所定値を越えるときにはこの移動体の前面から開き、前記移動体の速度が所定値以下であるときにはこの移動体の前面に閉じることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図５、図１１、図１７、図２３、図２７及び図２９に示すように、前記復元力作用部は、前記はく離抑制部に復元力を付与するばね部（１０ａ，１０ｄ）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図３、図６、図９、図１２、図１５、図１８、図２１、図２４、図２８及び図３０に示すように、前記はく離抑制部が開閉するときに発生する衝撃を緩和する衝撃緩和部（１１Ａ，１１Ｂ）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図６、図１２、図１８、図２４、図２８及び図３０に示すように、前記衝撃緩和部は、前記はく離抑制部に減衰力を付与するダンパ部（１１ａ，１１ｄ）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）、図２（Ａ）、図４（Ａ）〜図８（Ａ）、図１０（Ａ）〜図１４（Ａ）、図１６（Ａ）〜図１８（Ａ）、図２６（Ａ）、図２９（Ａ）及び図３０（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の前面から開いたときには、この移動体の前面に衝突した気流をこの移動体の側面（３ｂ，３ｃ）に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）、図２（Ａ）及び図４（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、内側フィン部（７ａ）と外側フィン部（７ｂ）との間の間隙部（Δ1）に前記気流を通過させるルーバー部（７）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図７（Ａ）、図８（Ａ）、図１０（Ａ）〜図１２（Ａ）、図２６（Ａ）、図２９（Ａ）及び図３０（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の側面と内側フィン部（７ａ）との間の間隙部（Δ21）に前記気流を通過させるとともに、この内側フィン部と外側フィン部（７ｂ）との間の間隙部（Δ22）に前記気流を通過させるルーバー部（７；７Ａ）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１３（Ａ）、図１４（Ａ）、図１６（Ａ）〜図１８（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の側面（３ｂ，３ｃ）との間の間隙部（Δ3）に前記気流を通過させるフィン部（１３）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１８】
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）〜図３（Ａ）、図７（Ａ）〜図９（Ａ）、図１３（Ａ）〜図１５（Ａ）、図２５（Ａ）、図２７（Ａ）及び図２８（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の前面から開いたときには、この移動体の前面に衝突した気流をこの移動体の上面（３ｄ）に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００１９】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）〜図３（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、内側フィン部（７ａ）と外側フィン部（７ｂ）との間の間隙部（Δ1）に前記気流を通過させるルーバー部（７）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００２０】
請求項１２の発明は、請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図７（Ａ）〜図９（Ａ）、図２５（Ａ）、図２７（Ａ）及び図２８（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の上面（３ｄ）と内側フィン部（７ａ）との間の間隙部（Δ21）に前記気流を通過させるとともに、この内側フィン部（７ａ）と外側フィン部（７ｂ）との間の間隙部（Δ22）に前記気流を通過させるルーバー部（７；７Ａ）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００２１】
請求項１３の発明は、請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１３（Ａ）〜図１５（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の上面との間の間隙部（Δ3）に前記気流を通過させるフィン部（１３）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００２２】
請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１９（Ａ）、図２０（Ａ）及び図２２（Ａ）〜図２４（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の前面よりも前側で気流を衝突させこの衝突した気流をこの移動体の側面前端部に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００２３】
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、前記はく離抑制部は、前記移動体の移動方向に幅方向が一致し、前記移動体の左右方向に厚さ方向が一致する板状部（１４ａ）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００２４】
請求項１６の発明は、請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１９（Ａ）〜図２１（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の前面よりも前側で気流を衝突させこの衝突した気流をこの移動体の上面前端部に導くことによって、この移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【００２５】
請求項１７の発明は、請求項１６に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、前記はく離抑制部は、前記移動体の移動方向に幅方向が一致し、前記移動体の上下方向に厚さ方向が一致する板状部を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によると、簡単な構造によって移動体の先頭部からの気流のはく離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの斜視図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの斜視図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの正面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの正面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの縦断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの縦断面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す横断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの横断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの横断面図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の復元力作用部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図６】この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の減衰力発生部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの斜視図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの斜視図である。
【図８】この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの正面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの正面図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの縦断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの縦断面図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す横断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの横断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの横断面図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の復元力作用部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図１２】この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の減衰力発生部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図１３】この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの斜視図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの斜視図である。
【図１４】この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの正面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの正面図である。
【図１５】この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの縦断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの縦断面図である。
【図１６】この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す横断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの横断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの横断面図である。
【図１７】この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の復元力作用部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図１８】この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の減衰力発生部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図１９】この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの斜視図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの斜視図である。
【図２０】この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの正面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの正面図である。
【図２１】この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの縦断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの縦断面図である。
【図２２】この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す横断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの横断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの横断面図である。
【図２３】この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の復元力作用部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図２４】この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の減衰力発生部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの平面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの平面図である。
【図２５】この発明の第５実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの縦断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの縦断面図である。
【図２６】この発明の第５実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す横断面図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの横断面図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの横断面図である。
【図２７】図２５に示すXXVII部分の復元力作用部の拡大図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの拡大図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの拡大図である。
【図２８】図２５に示すXXVII部分の減衰力発生部の拡大図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの拡大図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの拡大図である。
【図２９】図２６に示すXXIX部分の復元力作用部の拡大図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの拡大図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの拡大図である。
【図３０】図２６に示すXXIX部分の減衰力発生部の拡大図であり、（Ａ）ははく離抑制部が開いたときの拡大図であり、（Ｂ）ははく離抑制部が閉じたときの拡大図である。
【図３１】風洞試験に使用した風洞試験装置の構成図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は平面図である。
【図３２】風洞試験に使用した模型車両の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は正面図である。
【図３３】風洞試験の結果を示す斜視図であり、（Ａ）ははく離抑制部を開いた場合の試験結果を示す斜視図であり、（Ｂ）ははく離抑制部を閉じた場合の試験結果を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１〜図４に示す軌道１は、車両２が走行する通路（線路）であり、図３に示す車両２の車輪４ａを案内する一対のレール１ａなどを備えている。図１〜図４に示す車両２は、軌道１に沿って走行する移動体であり、電車、気動車又は機関車などの鉄道車両である。車両２は、図１〜図６に示す車体３と、図３に示す台車４と、図１〜図６に示す気流はく離抑制構造５などを備えている。図１〜図６に示す車両２は、列車の運転制御をするための運転室を備える先頭車両である。
【００３０】
車体３は、乗客を積載し輸送するための構造物である。車体３は、図１〜図６に示す車体端面（車体前面）３ａと、図２及び図４に示す車体側面３ｂ，３ｃと、図１〜図３に示す車体上面３ｄと、図３に示す車体底面３ｅなどを備えている。車体端面３ａは、車両２の妻構え（前構体）を構成する外板（妻板）であり先頭車両の先頭部である。車体端面３ａは、量産が容易で低コストの切妻形状であり、妻板が平面であり側板と直角に形成されている。図１及び図２に示す車体端面３ａは、車両２が中間車両として連結されたときに、前後の車両間を乗客及び乗務員が移動するときに使用する妻入口３ｆと、乗務員が前方を看視するために運転室前面に形成された前面窓（前面ガラス）３ｇなどを備えている。図２及び図４に示す車体側面３ｂ，３ｃは、車両２の側構え（側構体）を構成する外板（側板）であり、図１及び図３に示すように乗務員が車外を看視するための側窓３ｈと、乗務員が乗降するときに使用する側出入口３ｉと、図３に示す乗客が乗降するときに使用する側出入口３ｊなどを備えている。図１〜図３に示す車体上面３ｄは、車両２の屋根構え（屋根構体）を構成する外板（屋根板）であり、車室内を空気調和するための空気調和装置などの屋根上機器が設置される。図３に示す車体底面３ｅは、車両２の床構造を構成する外板であり、台車４などの走行装置が設置されている。図３に示す台車４は、車体３を支持して軌道１上を走行する走行装置（走り装置）であり、レール１ａと転がり接触する車輪４ａなどを備えている。
【００３１】
図１〜図６に示す気流はく離抑制構造５は、車両２が走行するときにこの車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離を抑制する構造である。気流はく離抑制構造５は、車体端面３ａに衝突した気流Ｆを車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに導くことによって、気流Ｆのはく離を抑制して車両２の空気抵抗を低減するとともに、車両２の先頭部の見かけの車両断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の発生を低減する。また、気流はく離抑制構造５は、車両２のトンネル突入時に発生するトンネル内の圧力変動を抑制し、その結果、車体３が気密構造である場合に車体３に作用する繰り返し荷重によって発生する車体構造疲労を低減するとともに、この圧力変動に起因して車体３内の乗客に発生する耳の不快感や違和感である耳つん現象を低減する。気流はく離抑制構造５は、図１〜図６に示すはく離抑制部６と、図５に示す連結部８と、図６に示す連結部９と、図１及び図５に示す復元力作用部１０Ａ，１０Ｂと、図１及び図６に示す衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂなどを備えている。
【００３２】
図１〜図６に示すはく離抑制部６は、車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離を抑制する部分である。はく離抑制部６は、車両２の速度に応じてこの車両２の車体端面３ａから開閉する。はく離抑制部６は、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、車両２の速度が所定値を越えるときにはこの車両２の車体端面３ａから開き、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すように車両２の速度が所定値以下であるときにはこの車両２の車体端面３ａに閉じる。また、はく離抑制部６は、車両２の車体端面３ａが受ける風圧に応じてこの車体端面３ａから開閉する。はく離抑制部６は、風圧増加時には車両２の車体端面３ａから開き、風圧低下時にはこの車体端面３ａに閉じる。はく離抑制部６は、例えば、トンネル区間の少ない線区を車両２が走行する場合や、車両２が中間車両として編成中に組み込まれる場合などには、車体端面３ａに折り畳まれる。一方、はく離抑制部６は、例えば、トンネル区間の多い線区を車両２が走行する場合や、中間車両として編成中に組み込まれていた車両２が列車の切り離しによって先頭車両となる場合などには、車体端面３ａから展開する。はく離抑制部６は、復元力作用部１０Ａ，１０Ｂが発生する復元力によって車体端面３ａ側に常時付勢されている。はく離抑制部６は、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、このはく離抑制部６が開く方向に作用する空気力がこのはく離抑制部６に作用する復元力よりも大きいときには、この復元力に抗してこの空気力によって車体端面３ａから開く。一方、はく離抑制部６は、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すように、このはく離抑制部６が開く方向に作用する空気力がこのはく離抑制部６に作用する復元力よりも小さいときには、この空気力に抗してこの復元力によって車体端面３ａに閉じる。
【００３３】
はく離抑制部６は、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、車両２の車体端面３ａから開いたときには、この車体端面３ａに衝突した気流Ｆをこの車両２の車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに導くことによって、この車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離を抑制する。はく離抑制部６は、図１及び図２に示すように、車体端面３ａの側縁部及び上縁部に沿って、この車体端面３ａを囲むように配置されており、車体端面３ａの両側と車体端面３ａの上側とに配置されている。はく離抑制部６は、いずれも同一構造であり、以下では進行方向前側から見て車体端面３ａの右側縁部に配置されたはく離抑制部６を中心に説明し、車体端面３ａの左側縁部及び上縁部に配置されたはく離抑制部６については詳細な説明を省略する。はく離抑制部６は、車両２側に着脱自在に装着可能であるとともに、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すように車両２側に折畳可能であり、図４に示すように車両２の移動方向（Ｘ軸方向）及びこの車両２の移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に開閉可能である。はく離抑制部６は、例えば、アルミニウム、ステンレスなどの金属、アクリル樹脂などの合成樹脂、繊維強化プラスチック(FRP) 又はゴムなどによって形成されている。はく離抑制部６は、図１〜図６に示すように、ルーバー部７などを備えている。
【００３４】
図１〜図６に示すルーバー部７は、内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとの間の間隙部Δ1に気流Ｆを通過させる部分である。ルーバー部７は、図１及び図３〜図６に示す内側フィン部７ａと、図１〜図６に示す外側フィン部７ｂと、図３に示す透過部７ｃ，７ｄなどを備えている。
【００３５】
図１及び図３〜図６に示す内側フィン部７ａは、気流Ｆの向きを変える部分であり、図４〜図６に示すように車体３と外側フィン部７ｂとの間に配置されている。内側フィン部７ａは、図５及び図６に示すように、車体端面３ａ側に湾曲する凹状湾曲面７ｅ及び凸状湾曲面７ｆを備える羽根板状の部材であり、車両２と対向する側の表面に凹状湾曲面７ｅを備え、車両２と対向する側とは反対側の表面に凸状湾曲面７ｆを備えている。内側フィン部７ａの先端部は、図４〜図６に示すように、車体端面３ａ側に湾曲しており、車体端面３ａよりも僅かに前方に突出している。内側フィン部７ａの後端部は、車体端面３ａと車体側面３ｂ，３ｃとが交差する角部に回転自在に連結されており、車体側面３ｂ，３ｃとの間に段差部が形成されないように、凸状湾曲面７ｆが車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄと同一高さ（同一面）で連続している。
【００３６】
図１〜図６に示す外側フィン部７ｂは、内側フィン部７ａとの間で気流Ｆの向きを変える部分であり、図１及び図３〜図６に示すように内側フィン部７ａの外側に所定の間隔をあけて配置されている。外側フィン部７ｂは、図６に示すように、車体端面３ａ側に湾曲する凹状湾曲面７ｇ及び凸状湾曲面７ｈを備えており、内側フィン部７ａと同様の羽根板状の部材である。外側フィン部７ｂは、内側フィン部７ａと対向する側の表面に凹状湾曲面７ｇを備え、内側フィン部７ａと対向する側とは反対側の表面に凸状湾曲面７ｈを備えている。外側フィン部７ｂの先端部は、車体端面３ａ側に湾曲しており、内側フィン部７ａの先端部よりも僅かに前方に突出している。外側フィン部７ｂの後端部は、内側フィン部７ａの後端部よりも僅かに前方に突出しており車体側面３ｂ，３ｃよりも外側又は内側に変位可能である。
【００３７】
図１及び図３に示す透過部７ｃ，７ｄは、車両２の運転者が外部を看視するための部分である。透過部７ｃ，７ｄは、車両２の運転室内の乗務員が外部を看視可能なように、図１及び図２に示す前面窓３ｇ及び側窓３ｈと対向する部分に形成されている。透過部７ｃ，７ｄは、図１に示すように、ルーバー部７が運転者の視界を遮らないように、運転者の視界領域内に形成された透明又は半透明な部分であり、図３に示すように透過部７ｃは内側フィン部７ａの一部に形成されており、透過部７ｄは外側フィン部７ｂの一部に形成されている。透過部７ｃは、例えば、ポリカーボネートなどの合成樹脂又は強化ガラスなどによって形成されている。
【００３８】
図６に示す連結部８は、はく離抑制部６を車両２に着脱自在に装着する部分である。連結部８は、トンネル区間の少ない線区の走行時にははく離抑制部６を取り外し、既存の車両２にはく離抑制部６を追加設置可能なように、内側フィン部７ａと車体３とを回転自在に連結する。連結部８は、この連結部８を回転中心として内側フィン部７ａが回転可能なように、内側フィン部７ａの後端部と車体３とを回転自在にピン結合（ヒンジ結合）している。連結部８は、車両２側に取り付けられた車両側軸受部と、内側フィン部７ａ側に取り付けられたフィン側軸受部と、車両側軸受部とフィン側軸受部とに着脱自在に挿入されるピン部とを備えている。連結部８は、内側フィン部７ａを車両２から取り外すときには、車両側軸受部とフィン側軸受部とからピン部を抜き取り、内側フィン部７ａを車両２に取り付けるときには、車両側軸受部とフィン側軸受部とにピン部を挿入する。連結部８は、はく離抑制部６の回転角度を一定の範囲内に制限するストッパ機能を備えており、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示す折畳状態と、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示す展開状態とにはく離抑制部６が切り替わったときに、このはく離抑制部６の回転位置を所定の位置に規制する。連結部８は、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、車体端面３ａに衝突した気流Ｆのはく離を効果的に抑制可能なように、はく離抑制部６をこの連結部８を中心として車体端面３ａから角度（開放角度）θ1まで開く。一方、連結部８は、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すように、内側フィン部７ａと車体端面３ａとの間に隙間を形成しこの隙間に気流Ｆが流入してこの内側フィン部７ａに空気力が作用するとともに、車体端面３ａに衝突した気流Ｆのはく離を効果的に抑制可能なように、はく離抑制部６をこの連結部８を中心として車体端面３ａから角度（閉鎖角度）θ2まで閉じる。
【００３９】
図５に示す連結部９は、はく離抑制部６を車両２に着脱自在に装着する部分であり、内側フィン部７ａの開閉動作に連動して外側フィン部７ｂも開閉動作するように、外側フィン部７ｂと内側フィン部７ａとを回転自在に連結する。連結部９は、内側フィン部７ａが連結部８を回転中心として車両２の車体端面３ａから開くときに、外側フィン部７ｂもこの車両２の車体端面３ａから開くように、この内側フィン部７ａの開放動作に連動してこの外側フィン部７ｂも開放動作させる。一方、連結部９は、内側フィン部７ａが連結部８を回転中心として車両２の車体端面３ａに閉じるときに、外側フィン部７ｂもこの車両２の車体端面３ａに閉じるように、この内側フィン部７ａの閉鎖動作に連動してこの外側フィン部７ｂも閉鎖動作させる。連結部９は、リンク部材９ａ，９ｂとピン部材９ｃ〜９ｆなどを備えている。連結部９は、内側フィン部７ａ及び外側フィン部７ｂをリンク部材９ａ，９ｂ及びピン部材９ｃ〜９ｆによって回転自在に連結したリンク機構を構成しており、図５に示すように内側フィン部７ａに対して外側フィン部７ｂが略平行な直線を描く平行クランク機構（平行運動機構）である。連結部９は、内側フィン部７ａ及び外側フィン部７ｂの長さ方向の両端部にそれぞれ配置されている。
【００４０】
リンク部材９ａ，９ｂは、内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとを回転自在に連結する部材である。リンク部材９ａ，９ｂは、いずれも略同一長さであって平行運動及び回転運動が可能な板状又は棒状の部材であり、図５に示すように互に平行に配置された状態で内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとの間に回転自在に挟み込まれている。リンク部材９ａは、図５に示すように、一方の端部が内側フィン部７ａの後端部側と回転自在に連結されており、他方の端部が外側フィン部７ｂの後端部側と回転自在に連結されている。リンク部材９ｂは、一方の端部が内側フィン部７ａの後端部よりも前側に回転自在に連結されており、他方の端部が外側フィン部７ｂの後端部よりも前側に回転自在に連結されている。
【００４１】
ピン部材９ｃ〜９ｆは、リンク部材９ａ，９ｂを回転自在に連結する部材である。ピン部材９ｃは、内側フィン部７ａとリンク部材９ａとを回転自在に連結し、ピン部材９ｄは外側フィン部７ｂとリンク部材９ａとを回転自在に連結する。ピン部材９ｅは、内側フィン部７ａとリンク部材９ｂとを回転自在に連結し、ピン部材９ｆは外側フィン部７ｂとリンク部材９ｂとを回転自在に連結する。ピン部材９ｃ〜９ｆは、内側フィン部７ａ、外側フィン部７ｂ及びリンク部材９ａ，９ｂを回転自在にピン結合（ヒンジ結合）する軸状の部材である。ピン部材９ｃ〜９ｆは、リンク部材９ａ，９ｂを内側フィン部７ａ及び外側フィン部７ｂから取り外すときには、フィン側軸受部とリンク部材側軸受部とから抜き取られ、リンク部材９ａ，９ｂを内側フィン部７ａ及び外側フィン部７ｂに取り付けるときには、フィン側軸受部とリンク部材側軸受部とに挿入される。
【００４２】
図３及び図５に示す復元力作用部１０Ａ，１０Ｂは、はく離抑制部６に復元力を作用させる部分である。復元力作用部１０Ａ，１０Ｂは、はく離抑制部６を車体端面３ａ側に付勢する付勢力（弾性力）を復元力としてこのはく離抑制部６に常時作用させる。復元力作用部１０Ａ，１０Ｂは、図３（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、車両２の低速走行時にははく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が復元力よりも小さいため、この復元力によってはく離抑制部６が車体端面３ａから開くのを禁止しこのはく離抑制部６をこの車体端面３ａに閉じている。一方、復元力作用部１０Ａ，１０Ｂは、図３（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、車両２の高速走行時にははく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が復元力よりも大きくなるため、この空気力によってはく離抑制部６が車体端面３ａから開くのを許容している。復元力作用部１０Ａ，１０Ｂは、いずれも同一構造であり、図３に示すように復元力作用部１０Ａは内側フィン部７ａの長さ方向の両端部にそれぞれ配置されており、復元力作用部１０Ｂは外側フィン部７ｂの長さ方向の両端部にそれぞれ配置されている。復元力作用部１０Ａは、図５に示すように、ばね部１０ａと連結部１０ｂ，１０ｃなどを備えており、復元力作用部１０Ｂは図５に示すようにばね部１０ｄと連結部１０ｅ，１０ｆなどを備えている。復元力作用部１０Ａ，１０Ｂは、例えば、車両２の速度が60km/hを下回るときにはトンネル微気圧波が小さく、速度が80km/hを超えるとトンネル微気圧波が大きくなるため、車両２の速度が60km/h以上80km/h以下の範囲内であるときに、はく離抑制部６が開くようにばね定数が設定されている。
【００４３】
ばね部１０ａ，１０ｄは、はく離抑制部６に復元力を付与する部分である。ばね部１０ａ，１０ｄは、はく離抑制部６を車体端面３ａに向かって付勢する引張力を発生する引張コイルばねなどの弾性体である。ばね部１０ａは、図５（Ｂ）に示すように、圧縮状態では内側フィン部７ａの凹状湾曲面７ｅと車体端面３ａとの間の間隙部に収容されており、ばね部１０ｄは図５（Ｂ）に示すように圧縮状態では外側フィン部７ｂの凹状湾曲面７ｇと内側フィン部７ａの凸状湾曲面７ｆとの間の間隙部に収容される。連結部１０ｂは、ばね部１０ａの一方の端部と車体端面３ａとを連結する部分であり、連結部１０ｃはばね部１０ａの他方の端部と内側フィン部７ａとを連結する部分である。連結部１０ｂは、ばね部１０ａの端部と車体端面３ａとを着脱自在に固定し、連結部１０ｃはばね部１０ａの端部と内側フィン部７ａの凹状湾曲面７ｅとを着脱自在に固定する。連結部１０ｅは、ばね部１０ｄの一方の端部と内側フィン部７ａとを連結する部分であり、連結部１０ｆは、ばね部１０ｄの他方の端部と外側フィン部７ｂとを連結する部分である。連結部１０ｅは、ばね部１０ｄと内側フィン部７ａの凸状湾曲面７ｆとを着脱自在に固定し、連結部１０ｆはばね部１０ｄの端部と外側フィン部７ｂの凹状湾曲面７ｇとを着脱自在に固定する。
【００４４】
図３及び図６に示す衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂは、はく離抑制部６が開閉するときに発生する衝撃を緩和する部分である。衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂは、はく離抑制部６が車体端面３ａから完全に開いたときに発生する衝撃力と、このはく離抑制部６がこの車体端面３ａに完全に閉じたときに発生する衝撃力とを吸収する粘性抵抗を減衰力としてこのはく離抑制部６に常時作用させる。衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂは、車両２が低速走行から高速走行になって車体端面３ａに作用する空気力が急激に増加したようなときに、この空気力によってはく離抑制部６が車体端面３ａから急速に開くのを阻止しこのはく離抑制部６の回転速度を略一定の回転速度に維持する。一方、衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂは、車両２が高速走行から低速走行になって車体端面３ａに作用する空気力が急激に減少したようなときに、復元力によってはく離抑制部６が車体端面３ａに急速に閉じるのを阻止しこのはく離抑制部６の回転速度を略一定の回転速度に維持する。衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂは、いずれも同一構造であり、図３に示すように、衝撃緩和部１１Ａは内側フィン部７ａ側の復元力作用部１０Ａ間に配置されており、衝撃緩和部１１Ｂは外側フィン部７ｂ側の復元力作用部１０Ｂ間に配置されている。図６に示すように、衝撃緩和部１１Ａはダンパ部１１ａと連結部１１ｂ，１１ｃなどを備えており、衝撃緩和部１１Ｂはダンパ部１１ｄと連結部１１ｅ，１１ｆなどを備えている。
【００４５】
ダンパ部１１ａ，１１ｄは、はく離抑制部６に減衰力を付与する部分である。ダンパ部１１ａ，１１ｄは、シリンダ内に移動自在に収容されるピストンによってこのシリンダ内をヘッド側室とロッド側室とに区画しており、ヘッド側室とロッド側室との間で絞り部を通じてシリンダ内の流体が移動したときに発生する粘性抵抗力によって振動を減衰させる。ダンパ部１１ａ，１１ｄは、例えば、油又は空気などの流体を利用したピストン型のダッシュポット（減衰器）である。連結部１１ｂは、ダンパ部１１ａのシリンダと車体端面３ａとを回転自在に連結する部分であり、連結部１１ｃはダンパ部１１ａのピストンロッドと内側フィン部７ａとを回転自在に連結する部分である。連結部１１ｂは、ダンパ部１１ａのシリンダと車体端面３ａとを着脱自在に連結し、連結部１１ｃはダンパ部１１ａのピストンロッドの先端部と内側フィン部７ａの凹状湾曲面７ｅとを着脱自在に連結する。連結部１１ｅは、ダンパ部１１ｄのシリンダと内側フィン部７ａとを回転自在に連結する部分であり、連結部１１ｆはダンパ部１１ｄのピストンロッドと外側フィン部７ｂとを回転自在に連結する部分である。連結部１１ｅは、ダンパ部１１ｄのシリンダと内側フィン部７ａの凸状湾曲面７ｆとを着脱自在に連結し、連結部１１ｆはダンパ部１１ｄのピストンロッドの先端部と外側フィン部７ｂの凹状湾曲面７ｇとを着脱自在に連結する。
【００４６】
次に、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の作用を説明する。
図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すように、車両２がＸ軸方向に低速で走行すると、気流Ｆが車体端面３ａに衝突し車体端面３ａとはく離抑制部６との間に気流Ｆが流入する。このため、図６に示す連結部８を回転中心としてはく離抑制部６が車体端面３ａから開く方向に空気力が作用するが、車両２の走行速度が低速走行域であるときには、このはく離抑制部６に作用する空気力が比較的小さい。その結果、復元力作用部１０Ａ，１０Ｂが発生する復元力に比べてはく離抑制部６に作用する空気力のほうが小さいため、はく離抑制部６が車体端面３ａ側に閉じており、はく離抑制部６が閉じた状態を維持する。
【００４７】
一方、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、車両２がＸ軸方向に高速で走行すると、車両２がＸ軸方向に低速で走行するときに比べて、車体端面３ａとはく離抑制部６との間への気流Ｆの流入量が増大し、はく離抑制部６が開く方向に作用する空気力も増大する。このため、図５（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、連結部８を回転中心としてはく離抑制部６が車体端面３ａから開く方向に空気力が作用し、車両２の走行速度が高速走行域であるときには、このはく離抑制部６に作用する空気力が比較的大きい。その結果、復元力作用部１０Ａ，１０Ｂが発生する復元力に比べてはく離抑制部６が開く方向に作用する空気力のほうが大きいため、はく離抑制部６が車体端面３ａ側から開き、はく離抑制部６が開いた状態を維持する。
【００４８】
図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示す状態で、車両２がＸ軸方向に走行すると、車体端面３ａに衝突した気流Ｆが内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとの間の間隙部Δ1を通過する。このため、車体端面３ａから車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに気流Ｆが導かれて、これらの表面に沿って気流Ｆが流れる。その結果、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離して車両２の先頭部の見かけの断面積が増加するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が低減される。
【００４９】
図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向に走行する車両２の走行速度が低速走行域から高速走行域に変化すると車体端面３ａとはく離抑制部６との間への気流Ｆの流入量が増大し、はく離抑制部６が開く方向に作用する空気力によってはく離抑制部６が折畳状態から展開状態に切り替わる。このとき、図６（Ａ）に示すように、連結部８を回転中心としてはく離抑制部６が急激に開き、このはく離抑制部６が角度θ1まで回転して急停止したときにこのはく離抑制部６に衝撃力が作用する。同様に、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に走行する車両２の走行速度が高速走行域から低速走行域に変化すると車体端面３ａとはく離抑制部６との間への気流Ｆの流入量が減少し、はく離抑制部６が閉じる方向に作用する復元力によってこのはく離抑制部６が展開状態から折畳状態に切り替わる。このとき、図６（Ｂ）に示すように、連結部８を回転中心としてはく離抑制部６が急激に閉じ、このはく離抑制部６が角度θ2まで回転して急停止したときにこのはく離抑制部６に衝撃力が作用する。はく離抑制部６と車体端面３ａとを衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂが連結しているため、はく離抑制部６に衝撃力が作用すると、ダンパ部１１ａ，１１ｄのシリンダ内をピストンが移動する。このため、ダンパ部１１ａ，１１ｄの絞り部を通じてヘッド側室とロッド側室との間を流体が強制的に移動することによって、ピストンと一体となって移動するピストンロッドに粘性抵抗が作用し、はく離抑制部６に作用する衝撃が緩和される。
【００５０】
この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離をはく離抑制部６が抑制し、この車両２の速度に応じてこのはく離抑制部６がこの車両２の車体端面３ａから開閉する。このため、車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離が小さくなる車両２の低速走行時には、はく離抑制部６を車体端面３ａに閉じて非使用状態に簡単に切り替えることができる。また、車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離が大きくなる車両２の高速走行時にははく離抑制部６を車体端面３ａから開き使用状態に簡単に切り替えることができる。その結果、はく離抑制部６を開閉駆動するための駆動装置などが不要になって、気流はく離抑制構造５の構造が簡単になりこの気流はく離抑制構造５を安価に製造することができる。
【００５１】
(2) この第１実施形態では、車両２の速度が所定値を越えるときには、この車両２の車体端面３ａからはく離抑制部６が開き、この車両２の速度が所定値以下であるときには、この車両２の車体端面３ａにこのはく離抑制部６が閉じる。このため、車両２の高速走行時にははく離抑制部６を開放状態に簡単に切り替えて、この車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離を抑制することができる。
【００５２】
(3) この第１実施形態では、復元力作用部１０Ａ，１０Ｂがはく離抑制部６に復元力を作用させ、このはく離抑制部６が開く方向に作用する空気力がこの復元力よりも大きいときには車両２の車体端面３ａからこのはく離抑制部６が開き、このはく離抑制部６が開く方向に作用する空気力がこの復元力よりも小さいときにはこの車両２の車体端面３ａにこのはく離抑制部６が閉じる。その結果、車両２の高速走行時には復元力に比べて空気力が大きくなるため、この空気力を利用してはく離抑制部６を開き、この車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離をこのはく離抑制部６によって抑制することができる。また、車両２の低速走行時には復元力に比べて空気力が小さくなるため、この復元力を利用してはく離抑制部６を閉じ、この車両２の先頭部にこのはく離抑制部６を格納することができる。
【００５３】
(4) この第１実施形態では、はく離抑制部６に復元力を付与するばね部１０ａ，１０ｄを復元力作用部１０Ａ，１０Ｂが備えている。このため、簡単な構造のばね部１０ａ，１０ｄによって、車両２の車体端面３ａに閉じる方向の復元力をはく離抑制部６に常時作用させることができる。
【００５４】
(5) この第１実施形態では、はく離抑制部６が開閉するときに発生する衝撃を衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂが緩和する。このため、高速走行域と低速走行域との間で車両２の速度が変化したようなときに、はく離抑制部６が回転可能な範囲の限界位置で衝突して衝撃力が発生するのを可能な限り抑えることができる。
【００５５】
(6) この第１実施形態では、はく離抑制部６に減衰力を付与するダンパ部１１ａ，１１ｄを衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂが備えている。このため、簡単な構造のダンパ部１１ａ，１１ｄによって、はく離抑制部６が開閉するときにこのはく離抑制部６に粘性抵抗を付与することができ、はく離抑制部６の開閉時に発生する衝撃を抑制することができる。
【００５６】
(7) この第１実施形態では、はく離抑制部６が車両２の車体端面３ａから開いたときには、この車体端面３ａに衝突した気流Ｆをこの車両２の車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄにこのはく離抑制部６が導くことによって、この車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離をこのはく離抑制部６が抑制する。このため、車両２の車体端面３ａに衝突した気流Ｆを、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに向かってはく離抑制部６が誘導し、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄからはく離する気流Ｆのはく離を効果的に抑制することができる。
【００５７】
(8) この第１実施形態では、内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとの間の間隙部Δ1に気流Ｆを通過させるルーバー部７をはく離抑制部６が備えている。このため、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離するのを抑制して、車両２の空気抵抗を低減することができるとともに、車両２の先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の発生を低減することができる。また、車体３に作用する繰り返し荷重によって発生する車体構造疲労を低減することができるとともに、気圧変動に起因して車体３内の乗客に発生する耳つん現象を低減することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造について説明する。以下では、図１〜図６に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図７〜図１２に示す気流はく離抑制構造５は、図７〜図１２に示すはく離抑制部６と、図１１に示す連結部９と、図９及び図１１に示す復元力作用部１０Ａ，１０Ｂと、図９及び図１２に示す衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂと、図１１に示す連結部１２などを備えている。図７〜図１２に示すルーバー部７は、図９及び図１０に示すように、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄと内側フィン部７ａとの間の間隙部Δ21に気流Ｆを通過させるとともに、内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとの間の間隙部Δ22に気流Ｆを通過させる部分である。内側フィン部７ａの後端部は、図９〜図１２に示すように、車体側面３ｂ，３ｃ側及び車体上面３ｄ側に湾曲してこれらの表面と平行に形成されており、これらの表面よりも僅かに突出している。外側フィン部７ｂの後端部は、内側フィン部７ａに沿って湾曲しており、内側フィン部７ａの後端部よりも僅かに前方に突出するとともに、この内側フィン部７ａよりも外側に突出している。
【００５９】
図１１に示す連結部１２は、はく離抑制部６を車両２に着脱自在に装着する部分であり、外側フィン部７ｂの開閉動作に連動して内側フィン部７ａも開閉動作するように、内側フィン部７ａと車体端面３ａとを回転自在に連結する。連結部１２は、外側フィン部７ｂが車両２の車体端面３ａから開くときに、内側フィン部７ａもこの車両２の車体端面３ａから開くように、この外側フィン部７ｂの開放動作に連動してこの内側フィン部７ａも開放動作させる。一方、連結部１２は、外側フィン部７ｂが車両２の車体端面３ａに閉じるときに、内側フィン部７ａもこの車両２の車体端面３ａに閉じるように、この外側フィン部７ｂの閉鎖動作に連動してこの内側フィン部７ａも閉鎖動作させる。連結部１２は、図５に示す連結部９と同一構造であり、リンク部材１２ａ，１２ｂとピン部材１２ｃ〜１２ｆなどを備えている。連結部１２は、内側フィン部７ａ及び車体端面３ａをリンク部材１２ａ，１２ｂ及びピン部材１２ｃ〜１２ｆによって回転自在に連結したリンク機構を構成しており、図１１に示すように車体端面３ａに対して内側フィン部７ａが略平行な直線を描く平行クランク機構（平行運動機構）である。連結部１２は、図７に示すように、内側フィン部７ａの長さ方向の両端部にそれぞれ配置されている。
【００６０】
リンク部材１２ａ，１２ｂは、内側フィン部７ａと車体端面３ａとを回転自在に連結する部材である。リンク部材１２ａ，１２ｂは、いずれも略同一長さであって平行運動及び回転運動が可能な板状又は棒状の部材であり、図１１に示すように互に平行に配置された状態で内側フィン部７ａと車体端面３ａとの間に回転自在に挟み込まれている。リンク部材１２ａは、一方の端部が車体端面３ａと回転自在に連結されており、他方の端部が内側フィン部７ａの後端部側に回転自在に連結されている。リンク部材１２ｂは、一方の端部が車体端面３ａに回転自在に連結されており、他方の端部が内側フィン部７ａの前端部側に回転自在に連結されている。
【００６１】
ピン部材１２ｃ〜１２ｆは、リンク部材１２ａ，１２ｂを回転自在に連結する部材である。ピン部材１２ｃは、車体端面３ａとリンク部材１２ａとを回転自在に連結し、ピン部材１２ｄは内側フィン部７ａとリンク部材１２ａとを回転自在に連結する。ピン部材１２ｅは、車体端面３ａとリンク部材１２ｂとを回転自在に連結し、ピン部材１２ｆは内側フィン部７ａとリンク部材１２ｂとを回転自在に連結する。ピン部材１２ｃ〜１２ｆは、車体端面３ａ、内側フィン部７ａ及びリンク部材１２ａ，１２ｂを回転自在にピン結合（ヒンジ結合）する軸状の部材である。ピン部材１２ｃ〜１２ｆは、リンク部材１２ａ，１２ｂを内側フィン部７ａ及び車体端面３ａから取り外すときには、車体側軸受部とリンク部材側軸受部とから抜き取られ、リンク部材１２ａ，１２ｂを内側フィン部７ａ及び車体端面３ａに取り付けるときには、車体側軸受部とリンク部材側軸受部とに挿入される。
【００６２】
次に、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の作用を説明する。
図７（Ａ）〜図１２（Ａ）に示すように、車両２がＸ軸方向に高速で走行して、車体端面３ａと内側フィン部７ａとの間に気流Ｆが流入するとともに、内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとの間にも気流Ｆが流入する。このとき、はく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が復元力作用部１０Ａ，１０Ｂが発生する復元力よりも大きくなると、はく離抑制部６が折畳状態から展開状態に切り替わる。その結果、図７（Ａ）〜図１０（Ａ）に示すように、車体端面３ａに衝突した気流Ｆが車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄと内側フィン部７ａとの間の間隙部Δ21を通過するとともに、内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとの間の間隙部Δ22を通過する。このため、車体端面３ａから車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに気流Ｆが導かれて、これらの表面に沿って気流Ｆが流れる。その結果、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離して車両２の先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が低減される。一方、図７（Ｂ）〜図１２（Ｂ）に示すように、車両２がＸ軸方向に低速で走行するときには、はく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が復元力作用部１０Ａ，１０Ｂが発生する復元力よりも小さいため、はく離抑制部６が展開状態から折畳状態に切り替わる。この第２実施形態には、第１実施形態と同様の効果がある。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造について説明する。
図１３〜図１８に示す気流はく離抑制構造５は、図１３〜図１８に示すはく離抑制部６と、図１７に示す復元力作用部１０Ａと、図１８に示す衝撃緩和部１１Ａと、図１７に示す連結部１２などを備えている。はく離抑制部６は、フィン部１３などを備えている。フィン部１３は、図１５（Ａ）及び図１６（Ａ）に示すように、車体側面３ｂ，３ｃとの間の間隙部Δ3に気流Ｆを通過させるとともに、車体上面３ｄとの間の間隙部Δ3に気流Ｆを通過させる部分である。フィン部１３は、図１３〜図１５に示すように、図１〜図３及び図７〜図９に示す透過部７ｃ，７ｄと同様の透過部１３ｃを備えている。フィン部１３は、図１７及び図１８に示すように、図３〜図６及び図９〜図１８に示す凹状湾曲面７ｇ及び凸状湾曲面７ｈと同様に、凹状湾曲面１３ｇ及び凸状湾曲面１３ｈを備えている。フィン部１３は、図１〜図１２に示す内側フィン部７ａ及び外側フィン部７ｂと同様の羽根板状の部材である。フィン部１３の先端部は、図１５（Ａ）〜図１８（Ａ）に示すように、車体端面３ａ側に湾曲しており、車体端面３ａよりも僅かに前方に突出している。フィン部１３の後端部は、車体側面３ｂ，３ｃ側及び車体上面３ｄ側に湾曲してこれらの表面と平行に形成されており、これらの表面よりも僅かに突出している。
【００６４】
次に、この発明の第３実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の作用を説明する。
図１３（Ａ）〜図１８（Ａ）に示す状態で車両２がＸ軸方向に高速で走行すると、車体端面３ａとフィン部１３との間に気流Ｆが流入する。このとき、はく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が復元力作用部１０Ａが発生する復元力よりも大きくなると、はく離抑制部６が折畳状態から展開状態に切り替わり、車体端面３ａに衝突した気流Ｆが車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄとフィン部１３との間の間隙部Δ3を通過する。このため、車体端面３ａから車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに気流Ｆが導かれて、これらの表面に沿って気流Ｆが流れる。その結果、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離して車両２の先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が低減される。一方、図１３（Ｂ）〜図１８（Ｂ）に示すように、車両２がＸ軸方向に低速で走行するときには、はく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が復元力作用部１０Ａが発生する復元力よりも小さいため、はく離抑制部６が展開状態から折畳状態に切り替わる。この第３実施形態には、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果がある。
【００６５】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造について説明する。
図１９〜図２４に示す気流はく離抑制構造５は、図１９〜図２４に示すはく離抑制部６と、図１９及び図２３に示す復元力作用部１０Ａと、図１９及び図２４に示す衝撃緩和部１１Ａと、図２３及び図２４に示す連結部１５などを備えている。はく離抑制部６は、車両２の車体端面３ａよりも前側で気流Ｆを衝突させこの衝突した気流Ｆをこの車両２の車体側面３ｂ，３ｃの前端部及び車体上面３ｄの前端部に導くことによって、この車両２の先頭部からの気流Ｆのはく離を抑制する部分である。はく離抑制部６は、図１９及び図２０に示すように、車体端面３ａの側縁部及び上縁部に沿って、この車体端面３ａを囲むように配置されており、車体端面３ａの両側と車体端面３ａの上側とに配置されている。はく離抑制部６は、図１９〜図２４に示すように、突出部１４などを備えている。
【００６６】
突出部１４は、車両２の車体端面３ａの側縁部及び上縁部に沿ってこの車体端面３ａから突出する部分である。突出部１４は、図１９〜図２４に示すように、先端部に衝突してこの先端部からはく離した気流Ｆが車体側面３ｂ，３ｃの前端部及び車体上面３ｄの前端部に再付着するように、車体端面３ａの側縁部及び上縁部から距離Ｌeだけ内側に配置されており、図１９及び図２１〜図２４に示すように車体端面３ａから先端部まで高さＬfだけ突出している。ここで、距離Ｌeは、116mmを下回る場合や232mmを超える場合にははく離抑制効果が低下するため116〜232mmの範囲内に設定することが好ましい。高さＬfは、200mmを下回る場合や400mmを超える場合にははく離抑制効果が低下するため200〜400mmの範囲内に設定することが好ましい。突出部１４は、図２３及び図２４に示すように、先端部が平坦面に形成されており、図１９〜図２１に示すように板状部１４ａと透過部１４ｂなどを備えている。
【００６７】
板状部１４ａは、気流Ｆの向きを変える部分である。板状部１４ａは、図１９〜図２４に示すように、車両２の移動方向（Ｘ軸方向）に幅方向が一致し、車両２の左右方向（Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）に厚さ方向が一致している。板状部１４ａは、図１９に示すように、車体端面３ａの側縁部及び上縁部を囲むように配置された平板状のつい立（突起部）であり、側縁部及び上縁部に沿って連続して同一形状で形成されている。図１９〜図２１に示す透過部１４ｂは、図１〜図３及び図７〜図９に示す透過部７ｃ，７ｄ及び図１３〜図１５に示す透過部１３ｃと同様の部材であり、板状部１４ａの一部に形成されている。
【００６８】
図２３及び図２４に示す連結部１５は、はく離抑制部６を車両２に着脱自在に装着する部分である。連結部１５は、はく離抑制部６と車両２とを回転自在に連結しており、車体端面３ａの側縁部及び上縁部から距離Ｌeだけ内側に配置されている。連結部１５は、図２３（Ａ）及び図２４（Ａ）に示すように、車体端面３ａに衝突した気流Ｆのはく離を効果的に抑制可能なように、はく離抑制部６をこの連結部１５を中心として車体端面３ａから略90度まで開く。一方、連結部１５は、図２３（Ｂ）及び図２４（Ｂ）に示すように、板状部１４ａと車体端面３ａとの間に隙間を形成し、この隙間に気流Ｆが流入してこの内側フィン部７ａに空気力が作用するように、車体端面３ａに対して微小角度分だけ閉じる。連結部１５は、この連結部１５を回転中心としてはく離抑制部６が回転可能なように、はく離抑制部６の後端部を車体３に回転自在にピン結合（ヒンジ結合）している。連結部１５は、はく離抑制部６の回転角度を一定の範囲内に制限するストッパ機能を備えており、図２３（Ｂ）及び図２４（Ｂ）に示す折畳状態と、図２３（Ａ）及び図２４（Ａ）に示す展開状態とにはく離抑制部６が切り替わったときに、このはく離抑制部６の回転位置を所定の位置に規制する。連結部１５は、車両２側に取り付けられた車両側軸受部と、はく離抑制部６側に取り付けられた抑制部側軸受部と、車両側軸受部と抑制部側軸受部とに着脱自在に挿入されるピン部とを備えている。連結部１５は、はく離抑制部６を車両２から取り外すときには、車両側軸受部と抑制部側軸受部とからピン部を抜き取り、はく離抑制部６を車両２に取り付けるときには、車両側軸受部と突出部側軸受部とにピン部を挿入する。
【００６９】
次に、この発明の第４実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の作用を説明する。
図１９（Ａ）〜図２４（Ａ）に示すように、車両２がＸ軸方向に高速で走行すると、車体端面３ａと板状部１４ａとの間に気流Ｆが流入する。このとき、図１９（Ａ）及び図２１（Ａ）〜図２４（Ａ）に示すように、復元力作用部１０Ａが発生する復元力よりもはく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が大きくなると、はく離抑制部６が折畳状態から展開状態に切り替わる。はく離抑制部６の先端部に衝突した気流Ｆがこの先端部ではく離するが、このはく離した気流Ｆが車体側面３ｂ，３ｃの前端部及び車体上面３ｄの前端部に導かれてこれらの前端部に再付着する。このため、はく離抑制部６の先端部から車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに気流Ｆが導かれて、これらの表面に沿って気流Ｆが流れる。また、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離抑制部６の内側側面によって方向が変えられて、この気流Ｆが車体端面３ａからはく離するのを抑制される。その結果、はく離抑制部６の先端部に衝突した気流Ｆが大きくはく離して車両２の先頭部の見かけの断面積が増加するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が低減される。一方、図１９（Ｂ）〜図２４（Ｂ）に示すように、車両２がＸ軸方向に低速で走行すると、復元力作用部１０Ａが発生する復元力よりもはく離抑制部６が開く方向に作用する空気力が小さいため、はく離抑制部６が展開状態から折畳状態に切り替わる。この第４実施形態には、第１実施形態〜第３実施形態と同様の効果がある。
【００７０】
（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造について説明する。
図２５〜図３０に示す車体３は、車体端面３ａの全面が平面ではなく、車両２が他の車両と連結されて中間車両となったときにこの車両２が曲線通過時に他の車両の車体端面と干渉しないように、車体端面３ａの側縁部及び上縁部が後方に後退した切妻形状である。車体端面３ａは、図２６に示すように、車体側面３ｂ，３ｃに向かって後方に湾曲する湾曲面３ｍ，３ｎと、図２５に示すように車体上面３ｄに向かって後方に湾曲する湾曲面３ｐなどを備えている。はく離抑制部６は、図２５に示すように、車体端面３ａの形状に合わせて気流Ｆのはく離抑制効果を向上可能なように、車体上面３ｄの中心部（屋根中心部）に気流Ｆを導く部分がこの車体上面３ｄの両縁部に気流Ｆを導く部分よりも、車両２の進行方向前側（車体端面３ａの前方）に突出している。はく離抑制部６は、図２５及び図２６に示すように、ルーバー部７Ａ，７Ｂを備えている。
【００７１】
ルーバー部７Ａは、車体端面３ａの側縁部に配置されており、ルーバー部７Ｂは車体端面３ａの上縁部に配置されている。ルーバー部７Ａは、図２５及び図２６に示すように、車体端面３ａの側縁部に沿って２つに分割されて配置されており、車体３の腰部と側部とにそれぞれ対応して配置されている。ルーバー部７Ｂは、車体上面３ｄの前端部に沿って７つに分割されて配置されており、車体３の肩部、縁部、中央部及び縁部と中央部との間の中間部にそれぞれ対応して配置されている。ルーバー部７Ａ，７Ｂは、図２７及び図２８に示すように、内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂなどを備えている。ルーバー部７Ａは、図１〜図１２に示すルーバー部７や図２５、図２８及び図２９に示すルーバー部７Ｂとは内側フィン部７ａの構造が相違する。一方、ルーバー部７Ｂは、図１〜図１２に示すルーバー部７と同一構造であり、以下ではルーバー部７Ａ側の部分を中心に説明しルーバー部７Ｂの部分については詳細な説明を省略する。
【００７２】
内側フィン部７ａは、図２９及び図３０に示すように、車体端面３ａ側に湾曲する凹状湾曲面７ｇ及び凸状湾曲面７ｈと、この凹状湾曲面７ｇ及び凸状湾曲面７ｈの先端部から延びる平面７ｍ，７ｎとを備えている。内側フィン部７ａは、後端部から先端部に向かって車体端面３ａ側に湾曲する湾曲板（曲面板）部分と、この湾曲板部分から先端部に向かって伸びる平面板（平板）部分とによって一体に形成されている。内側フィン部７ａは、車両２と対向する側の表面に凹状湾曲面７ｇと連続する平面７ｍを備え、車両２と対向する側とは反対側の表面に凸状湾曲面７ｈと連続する平面７ｎを備えている。内側フィン部７ａは、車体端面３ａから越えてはならない限界（車両限界）内で比較的余裕があるため、外側フィン部７ｂよりも長く形成されており、気流Ｆのはく離抑制効果を向上可能なように、湾曲板部分の先端に平面板部分を延長したような形状に形成されている。外側フィン部７ｂは、内側フィン部７ａに比べて車両限界内で比較的余裕がないため、内側フィン部７ａとは異なり先端部が平面に形成されておらず、車体端面３ａ側に湾曲している。外側フィン部７ｂの先端部は、内側フィン部７ａの先端部よりも僅かに前方に突出しており、外側フィン部７ｂの後端部も内側フィン部７ａの先端部よりも僅かに前方に突出している。この第５実施形態には、第１実施形態〜第４実施形態と同様の効果がある。
【実施例】
【００７３】
次に、この発明の実施例について説明する。
図３１は、風洞試験に使用した風洞試験装置の構成図であり、図３１（Ａ）は側面図であり、図３１（Ｂ）は平面図である。図３２は、風洞試験に使用した模型車両の外観図であり、図３２（Ａ）は平面図であり、図３２（Ｂ）は側面図であり、図３２（Ｃ）は正面図である。図３３は、風洞試験の結果を示す斜視図であり、図３３（Ａ）ははく離抑制部を開いた場合の試験結果を示す斜視図であり、図３３（Ｂ）ははく離抑制部を閉じた場合の試験結果を示す斜視図である。
【００７４】
（風洞試験装置）
図３１に示す風洞試験装置２０は、模型車両３０に向けて空気を流したときにこの模型車両３０の表面の流れの様子を観察する装置である。風洞試験装置２０は、空気を吹き出すノズル（吹出口）２０ａと、このノズル２０ａからの空気を模型車両３０に流す風洞測定部２０ｂと、床面上の昇降台に設置される地面板２０ｃと、この地面板２０ｃ上に模型車両３０を支持する支柱２０ｄと、風洞測定部２０ｂからの空気を吸い込む図示しない吸込部（コレクタ）などを備えている。この実験では、風洞測定部２０ｂが開放型である財団法人鉄道総合技術研究所のＨ棟小型風洞（開放型）を使用した。地面板２０ｃは、長さ1490mm×幅790mmの合板製であり、幅720mm×高さ600mmのノズル２０ａの底面とこの地面板２０ｃの表面とが一致するように設置した。模型車両３０は、断面が翼型形状の４本の支柱２０ｄを利用して地面板２０ｃに固定した。図３１（Ａ）に示すように、ノズル２０ａの先端から車両先頭部までの距離は150mm、地面板２０ｃの表面から模型車両３０の底面までの距離は62mm（実物のレール底面から車両底面までの距離に相当）であり、実験風速Ｕ=40m/sに設定した。模型車両３０の幅Ｗ=140mmを代表長さとしたレイノルズ数Ｒe=3.7×105（Ｒe=ＵＷ／ν=40×0.14/(1.5×10-5)、空気の動粘性係数ν）である。図３１（Ａ）（Ｂ）に示すように、座標系は、車両先頭部の上端の幅方向の中心点を原点として、レール方向（流れ方向）をＸ軸、まくらぎ方向をＹ軸、これらの右手座標系で鉛直上方をＺ軸として設定した。
【００７５】
（模型車両）
図３１及び図３２に示す模型車両３０は、実際の鉄道車両を模擬（縮小）した車両であり、車両本体部３０ａとフィン部３０ｂとを備えている。模型車両３０は、201系電車を参考に製作された20分の１縮尺模型である。模型車両３０は、車両断面が矩形であって、屋根面が完全にフラットな板であり、側面と屋根面が接続する部分が角であり、先頭部形状も角である。模型車両３０は、１両であり、４本の支柱２０ｄを除き、床下機器類は一切無くフラットである。図３１及び図３２に示す模型車両３０は、図１３〜図１８に示すはく離抑制部６を備えている。フィン部３０ｂは、車両本体部３０ａの先頭部に着脱自在であり、図１３〜図１８に示すフィン部１３に対応する。
【００７６】
（タフト法による可視化）
図３１に示す風洞試験装置２０に模型車両３０を設置し風洞試験を実施した。風洞試験は、図３３（Ａ）に示すようにフィン部３０ｂを開いた場合と、図３３（Ｂ）に示すようにフィン部３０ｂを閉じた場合とについてそれぞれ実施した。模型車両３０の周りの流れの様子を調べるため、図３１及び図３２に示すようにタフト法による可視化を実施した。ここで、タフト法とは、物体表面の流れの様子を糸や毛糸などの気流糸を用いて観察し、流れの方向、はく離域及び不安定域などを可視化したものである。図３１及び図３２に示すタフト４０は、綿糸#40であり、車体表面（屋根面及び側面）に粘着テープで貼り付けた。図３１（Ａ）及び図３２（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向には車両先頭部の先端から所定位置に１列目を貼り付け、所定のピッチで設置した。また、図３１（Ａ）及び図３２（Ａ）に示すように、Ｚ軸方向には側面にそれぞれ３行分を貼り付けた。図３１（Ｂ）及び図３２（Ｂ）に示すように、Ｙ軸方向には上面にそれぞれ２行分を貼り付けた。この実験では、タフト４０の動きに応じて「はく離」、「はく離無し」の各領域を次のように定義した。「はく離」領域は、タフト４０が流れと逆方向を向いている領域とし、「はく離無し」領域はタフト４０が流れ方向（順方向）を向いている領域とした。流れは、「はく離」と「はく離無し」の間で「再付着」する。なお、全タフト４０が順方向の場合であっても、タフト４０が設置されていない車両先頭部の端部近傍で微小なはく離領域が存在する場合や３次元はく離の場合には、必ずしもはく離領域で逆流しているとは限らない場合が考えられる。しかし、この実験では、そのようなはく離領域は捉えることは困難なことから考慮せず、タフト４０が順方向の場合は「はく離無し」とした。
【００７７】
（実験結果）
図３３（Ｂ）に示すように、フィン部３０ｂを閉じた場合には、屋根面において先頭部から５列目までのタフト４０の多くが流れと逆方向を向いており、流れのはく離領域が５列目付近まで存在することが確認された。一方、図３３（Ａ）に示すように、フィン部３０ｂを開いた場合には、先頭部以降の全てのタフト４０が流れ方向を向いており、フィン部３０ｂによって気流のはく離領域の大きさが効果的に抑制されることが確認された。
【００７８】
（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、移動体が鉄道車両である場合を例に挙げて説明したが、自動車などの他の移動体についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、はく離抑制部６を車体端面３ａの両側及び上側に配置した場合を例に挙げて説明したが、これらのいずれか一方を省略したり、はく離抑制部６を車体端面３ａの下側に配置したり、はく離抑制部６を左右いずれか一方の側縁部に配置したりすることもできる。さらに、この実施形態では、ルーバー部７，７Ａ，７Ｂ、フィン部１３及び突出部１４をはく離抑制部６が備える場合を例に挙げて説明したが、これらを任意に組み合わせることもできる。例えば、車体端面３ａの両側にフィン部１３又は突出部１４を備えるはく離抑制部６を配置し、車体端面３ａの上側にルーバー部７，７Ａ，７Ｂを備えるはく離抑制部６を配置することもできる。この場合には、車両限界が車体側面３ｂ，３ｃ側よりも車体上面３ｄ側のほうが広いため、車体上面３ｄ側のはく離抑制部６の変位量や形状を大きくすることができる。同様に、車体端面３ａの両側及び上側のはく離抑制部６の一部がルーバー部７，７Ａ，７Ｂを備え、残部がフィン部１３又は突出部１４を備えるような構造にすることもできる。
【００７９】
(2) この実施形態では、車体３の先頭部の形状が切妻形状である場合を例に挙げて説明したが、先頭部の形状が流線型の場合や車体端面の縁部に丸みを形成した場合などについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、ルーバー部７，７Ａ，７Ｂ及びフィン部１３の表面形状が円弧状の板状部材である場合を例に挙げて説明したが、これらの表面形状が楕円形状、楕円形の一部、又は曲率を有する湾曲面状などの丸みを有する板状部材である場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、車両２の前側に他の車両２を連結可能な場合を例に挙げて説明したが、はく離抑制部６を柔軟な可撓性部材によって形成し、前側の車両２のはく離抑制部６の先端部と後側の車両２のはく離抑制部６の先端部とを突き合せて密着可能な構造にすることもできる。
【００８０】
(3) この実施形態では、高速走行時には車体端面３ａの内側から外側にはく離抑制部６を開き、低速走行時には車体端面３ａの外側から内側にはく離抑制部６を閉じる場合を例に挙げて説明したが、高速走行時には車体端面３ａの外側から内側にはく離抑制部６を開き、低速走行時には車体端面３ａの内側から外側にはく離抑制部６を閉じることもできる。また、この実施形態では、はく離抑制部６の一部が透過部７ｃ，７ｄ，１３ｃ，１４ｂを備える場合を例に挙げて説明したが、はく離抑制部６の全部を透明又は半透明にすることもできる。さらに、この実施形態では、復元力作用部１０Ａ，１０Ｂとして引張コイルばねを使用する場合を例に挙げて説明したが、ねじりばねを使用することもできる。同様に、この実施形態では、衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂとしてダンパを使用する場合を例に挙げて説明したが、ゴムなどの弾性体を使用することもできる。
【００８１】
(4) この実施形態では、復元力作用部１０Ａ，１０Ｂによってはく離抑制部６に復元力を作用させているが、車体端面３ａの上縁側のはく離抑制部６についてはこのはく離抑制部６の自重によって復元可能なときにはこれらの復元力作用部１０Ａ，１０Ｂを省略することもできる。また、この実施形態では、衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂによってはく離抑制部６に減衰力を作用させているが、これらの衝撃緩和部１１Ａ，１１Ｂを省略することもできる。
【００８２】
(5) この第１実施形態及び第２実施形態では、ルーバー部７の内側フィン部７ａと外側フィン部７ｂとが同一形状である場合を例に挙げて説明したが、両者を異なる形状に形成することもできる。また、この第１実施形態及び第２実施形態では、外側フィン部７ｂと内側フィン部７ａとの間に復元力作用部１０Ｂ及び衝撃緩和部１１Ｂを配置した場合を例に挙げて説明したが、外側フィン部７ｂと車体端面３ａとの間に復元力作用部１０Ｂ及び衝撃緩和部１１Ｂを配置することもできる。さらに、この第１実施形態〜第３実施形態では、ルーバー部７及びフィン部１３の全部が湾曲面を備える場合を例に挙げて説明したが、ルーバー部７及びフィン部１３の一部が湾曲面を備え、残部が平面を備える場合、ルーバー部７及びフィン部１３が平板を複数箇所で折り曲げて形成した多角形である場合などについてもこの発明を適用することができる。
【００８３】
(6) この第５実施形態では、ルーバー部７Ａの内側フィン部７ａの先端部を平面板によって延長した場合を例に挙げて説明したが、ルーバー部７Ａ，７Ｂの双方の内側フィン部７ａの先端部を平面板によって延長したり、ルーバー部７Ｂのみの内側フィン部７ａの先端部を平面板によって延長したりすることもできる。例えば、車体上面３ｄ側の車両限界が狭いときには、ルーバー部７Ｂの内側フィン部７ａの先端部を平面板によって延長することもできる。同様に、この第５実施形態では、内側フィン部７ａの先端部を平面板によって延長する場合を例に挙げて説明したが、内側フィン部７ａ及び外側フィン部７ｂの先端部を平面板によって延長したり、外側フィン部７ｂのみの先端部を平面板によって延長したり、平面板に代えて湾曲板によって連続して同じ曲線半径で延長したりすることもできる。
【符号の説明】
【００８４】
１  軌道
２  車両（移動体）
３  車体
３ａ  車体端面（前面）
３ｂ，３ｃ  車体側面（側面）
３ｄ  車体上面（上面）
４  台車
５  気流はく離抑制構造
６  はく離抑制部
７，７Ａ，７Ｂ  ルーバー部
７ａ  内側フィン部
７ｂ  外側フィン部
８，９  連結部
１０Ａ，１０Ｂ  復元力作用部
１０ａ，１０ｄ  ばね部
１１Ａ，１１Ｂ  衝撃緩和部
１１ａ，１１ｄ  ダンパ部
１２  連結部
１３  フィン部
１４  突出部
１４ａ  板状部
１５  連結部
２０  風洞試験装置
３０  模型車両
３０ａ  車両本体部
３０ｂ  フィン部
Ｆ  気流
Δ1，Δ21，Δ22，Δ3  間隙部
θ1，θ2  角度
Ｌe  距離
Ｌf  高さ
Ｘ  移動方向
Ｙ  左右方向
Ｚ  上下方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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